2015年11月3日,日本防衛裝備廳陸上裝備研究所在神奈川縣相模原市舉辦了機動裝甲車輛公眾開放日活動,展示了包括10式主戰坦克4號樣車、CBRN遙控操作裝甲工程車、混合動力系統裝甲車等先進坦克裝甲車輛。其中全身湛藍塗裝的混合動力裝甲車是首次曝光。
混合動力系統鼻祖「虎」(P)重型坦克
混合動力技術最先出現在硝煙瀰漫的二戰歐洲戰場。德軍於1937年開始招標新型重型坦克,進而促成了著名的「虎」式坦克的誕生。費迪南·保時捷博士在新型坦克研製過程中認為機械式傳動裝置無法適用重型坦克,遂創新性地提出了運用電力驅動方案,據此設計了Pz/Kpfw VI VK4501(P)重型坦克樣車。該車俗稱為「虎」(P)重型坦克,通過兩臺PorscheType101/1型10缸風冷發動機帶動電動機發電,功率275千瓦,以此來驅動坦克。
日本陸上裝備研究所的混合動力裝甲車
在當時,這個概念相當先進,但由於動力系統的過於超前,以及操控系統耐用性低、懸掛系統脆弱等因素,最終導致了「虎」(P)僅生產出5輛原型車就不得不下馬了,而已生產出的90輛底盤被改裝成同樣採用混合動力的「象/費迪南」式重型坦克殲擊車。
「虎」(P)和「象/費迪南」奠定了坦克裝甲車輛混合動力技術的基礎,當時無法解決的發動機與機電設計問題,隨著時代的進步已經得到了解決並發展成熟。當前,越來越多的民用車輛採用油電混合動力系統,凸顯了綠色節能理念。
日本混合動力裝甲車計劃
在陸上自衛隊裝甲車輛的未來規劃中,除了全地形越野性能、隱身性能外,車輛的高安全性和綠色節能性也是重要的考量。早在2010年,日本防衛省就表示,節能環保已成為世界趨勢,日本有意將這一潮流引入軍事領域,開發新型能源戰車和艦艇。而時仍日本首相的鳩山由紀夫也曾表示,推廣新型能源及環保車輛是保護環境的重要舉措,在這方面有著世界領先技術的日本當責無旁貸擔此重任。將混合動力系統運用到戰車上,主要考慮的是電動力驅動產生熱量較少,有利於減少車輛紅外信號特徵,但單純電動力車輛行駛裡程短、車速慢,故此決定採用混合動力。
日本的新混合動力裝甲車以73式履帶式裝甲輸送車為原型研製,車體為全新製造,只是借鑑了73式的主體結構。
陸上裝備研究所的這一項目分兩個階段進行:第一個階段是研製適合履帶式裝甲車的電動機、發電機、傳動機械、蓄電裝置等。第二個階段是製造混合動力系統原型,並安裝在裝甲車輛上。此次陸上裝備研究所展示的正是這種混合動力系統車,日本媒體稱其是向「虎」(P)坦克致敬。
混合動力裝甲車性能
這輛混合動力系統車以73式履帶式裝甲輸送車為原型研製,車體為全新製造,只是借鑑了73式的主體結構。該車車體為鋁合金焊接結構,全重13噸,乘員2人,另外可搭載試驗人員3人。車輛左側前部有一突出的玻璃駕駛室,駕駛員儀錶盤與普通民用混合動力汽車相似,有速度表、發動機轉速表、蓄電池狀態柱等,其中蓄電池狀態柱顯示綠色為充電/蓄電狀態、黃色為放電狀態。車體中部為風冷柴油發動機,驅動前部的發電機發電,再通過電動機使前置主動輪轉動。發動機兩側艙室為電力轉換裝置,後部兩側有2組大型蓄電池。車體後部中央有一載員和設備艙,通過尾門進出。此外,該車採用5對負重輪,並配備了新研製的橡膠履帶,使其具有良好的靜音效果。
該車進行了大量臺架試驗,以確認車最大速度和加速性特徵。根據實驗室臺架試驗測試,該車最高速度為73千米/時,但全程使用蓄電池和電動機驅動的話只能達到40千米/時,0~200米的加速時間為18秒。隨後的試驗也證明了該車具有較好的機動性,包括轉彎、爬坡性能和燃料經濟性,試驗達到了預期效果。陸上裝備研究所稱,這種混合動力系統將進一步完善,並運用到新型步兵戰車等裝甲機動車輛上。
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(作者:科普中國責任編輯:天極科普君)
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